เหตุใดเซ็นเซอร์แม่เหล็กจึงไม่สามารถอยู่ใกล้แม่เหล็กได้？

เซ็นเซอร์แม่เหล็ก เป็นอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับการมีอยู่และความเข้มของสนามแม่เหล็ก พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่าง ๆ เช่นยานยนต์อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อย่างไรก็ตามหนึ่งในความท้าทายของการใช้เซ็นเซอร์แม่เหล็กคือไม่สามารถวางไว้ใกล้แม่เหล็กเนื่องจากสามารถรบกวนประสิทธิภาพและความแม่นยำของพวกเขา

ในบทความนี้เราจะสำรวจว่าทำไมเซ็นเซอร์แม่เหล็กไม่สามารถอยู่ใกล้กับแม่เหล็ก, เซ็นเซอร์แม่เหล็กชนิดต่าง ๆ และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นของแม่เหล็กในการทำงานของพวกเขา นอกจากนี้เรายังจะหารือเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็กและมาตรการที่สามารถนำมาใช้เพื่อลดผลกระทบของแม่เหล็กที่มีต่อความแม่นยำ

เซ็นเซอร์แม่เหล็กประเภทไหน?

เซ็นเซอร์แม่เหล็กเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับการมีอยู่และความเข้มของสนามแม่เหล็ก พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามหลักการของการดำเนินงานและแอปพลิเคชัน

เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์

เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ฮอลล์ซึ่งเป็นการสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งฉากกับทิศทางของการไหลของกระแสไฟฟ้าในตัวนำเมื่อมันถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็ก เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานยานยนต์และอุตสาหกรรมเช่นการวัดตำแหน่งและความเร็วของเพลาหมุนตรวจจับการเปิดและปิดประตูและหน้าต่างและตรวจสอบระดับของของเหลวในถัง

เซ็นเซอร์ Magnetoresistive

เซ็นเซอร์ Magnetoresistive ขึ้นอยู่กับหลักการของ Magnetoresistance ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุในที่ที่มีสนามแม่เหล็ก เซ็นเซอร์ Magnetoresistive มีความไวสูงและสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเช่นการตรวจจับการปรากฏตัวของวัตถุโลหะและการวัดความแข็งแรงของสนามแม่เหล็ก

เซ็นเซอร์อุปนัย

เซ็นเซอร์อุปนัยจะขึ้นอยู่กับหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นการสร้างแรงไฟฟ้าในตัวนำเมื่อมันถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง เซ็นเซอร์อุปนัยมักใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรมเช่นการตรวจจับการปรากฏตัวของวัตถุโลหะและการวัดระยะห่างระหว่างวัตถุ

สวิตช์กกแม่เหล็ก

สวิตช์กกแม่เหล็กขึ้นอยู่กับหลักการของการดึงดูดแม่เหล็กและแรงผลักดัน พวกเขาประกอบด้วยกกโลหะสองอันที่ปิดผนึกในหลอดแก้วและคั่นด้วยช่องว่างขนาดเล็ก เมื่อสนามแม่เหล็กถูกนำไปใช้กับกกพวกเขาจะสัมผัสกันปิดสวิตช์และทำวงจรให้เสร็จ สวิตช์กกแม่เหล็กถูกใช้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเช่นการตรวจจับการเปิดและปิดประตูและหน้าต่างวัดตำแหน่งของวัตถุและตรวจสอบระดับของของเหลวในถัง

เซ็นเซอร์ฟลักซ์เกต

เซ็นเซอร์ Fluxgate ขึ้นอยู่กับหลักการของการวัดฟลักซ์แม่เหล็ก พวกเขาประกอบด้วยแกนแม่เหล็กที่ล้อมรอบด้วยขดลวดลวด เมื่อสนามแม่เหล็กถูกนำไปใช้กับแกนกลางการไหลของแม่เหล็กในการเปลี่ยนแปลงของขดลวดและการเปลี่ยนแปลงในฟลักซ์นี้ถูกวัดเพื่อตรวจจับการมีอยู่และความเข้มของสนามแม่เหล็ก เซ็นเซอร์ Fluxgate มีความไวสูงและสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเช่นการวัดความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กและตรวจจับการปรากฏตัวของวัตถุโลหะ

ผลของแม่เหล็กต่อเซ็นเซอร์แม่เหล็ก

เซ็นเซอร์แม่เหล็กได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับและวัดสนามแม่เหล็ก แต่สามารถได้รับผลกระทบจากการปรากฏตัวของแม่เหล็กใกล้เคียง ผลกระทบของแม่เหล็กที่มีต่อเซ็นเซอร์แม่เหล็กสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การรบกวนและความอิ่มตัว

การรบกวน

สัญญาณรบกวนเกิดขึ้นเมื่อแม่เหล็กใกล้เคียงเปลี่ยนลักษณะของสนามแม่เหล็กที่เซ็นเซอร์พยายามวัด สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การอ่านที่ไม่ถูกต้องและลดความไว ตัวอย่างเช่นหากเซ็นเซอร์แม่เหล็กอยู่ใกล้กับแม่เหล็กที่แข็งแกร่งเซ็นเซอร์อาจไม่สามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอกว่าได้อย่างถูกต้อง สัญญาณรบกวนสามารถทำให้เซ็นเซอร์สร้างการอ่านเท็จหรือทริกเกอร์สัญญาณเตือนโดยไม่จำเป็น

ความอิ่มตัว

ความอิ่มตัวเกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กใกล้เคียงแข็งแกร่งมากจนทำให้ความสามารถของเซ็นเซอร์ในการวัดได้อย่างแม่นยำ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การอ่านที่บิดเบี้ยวและลดช่วงไดนามิก ตัวอย่างเช่นหากเซ็นเซอร์แม่เหล็กถูกวางไว้ใกล้กับแม่เหล็กที่แข็งแกร่งมากเซ็นเซอร์อาจไม่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กได้อย่างถูกต้อง ความอิ่มตัวอาจทำให้เซ็นเซอร์ไม่ตอบสนองหรือสร้างการอ่านที่ไม่ได้สัดส่วนกับความแข็งแรงของสนามแม่เหล็ก

ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็ก

มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็กรวมถึง:

ความแรงของสนามแม่เหล็ก

ความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็ก สนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งสามารถทำให้เกิดสัญญาณรบกวนหรือความอิ่มตัวได้ในขณะที่สนามแม่เหล็กที่อ่อนแอกว่าอาจไม่ถูกตรวจพบอย่างถูกต้อง ความไวและช่วงของเซ็นเซอร์ยังได้รับผลกระทบจากความแข็งแรงของสนามแม่เหล็ก

ระยะทาง

ระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์และแม่เหล็กเป็นอีกปัจจัยสำคัญ ยิ่งเซ็นเซอร์เข้าใกล้แม่เหล็กมากเท่าไหร่สนามแม่เหล็กก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามการอยู่ใกล้กับแม่เหล็กมากเกินไปอาจทำให้เกิดการรบกวนหรือความอิ่มตัวได้

ปฐมนิเทศ

การวางแนวของเซ็นเซอร์และแม่เหล็กยังสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของพวกเขา เซ็นเซอร์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กมากที่สุดเมื่อมันอยู่ในแนวเดียวกันกับเส้นสนามแม่เหล็ก หากเซ็นเซอร์ไม่ได้จัดตำแหน่งอย่างเหมาะสมอาจไม่สามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กได้อย่างถูกต้องหรืออาจสร้างการอ่านที่บิดเบี้ยว

อุณหภูมิ

อุณหภูมิยังสามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็ก เซ็นเซอร์บางตัวมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและอาจทำให้การอ่านที่ไม่ถูกต้องหรือไม่ตอบสนองหากสัมผัสกับอุณหภูมิสูง

บรรเทาผลกระทบของแม่เหล็กต่อเซ็นเซอร์แม่เหล็ก

มีหลายมาตรการที่สามารถนำมาใช้เพื่อลดผลกระทบของแม่เหล็กต่อเซ็นเซอร์แม่เหล็ก:

การป้องกัน

การป้องกันเซ็นเซอร์จากสนามแม่เหล็กสามารถลดสัญญาณรบกวนและความอิ่มตัวได้ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้วัสดุเช่น MU-METAL หรือ FERRITE ซึ่งมีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงและสามารถดูดซับหรือเปลี่ยนเส้นทางสนามแม่เหล็ก

การสอบเทียบ

การปรับเทียบเซ็นเซอร์สามารถช่วยชดเชยการรบกวนและความอิ่มตัวได้ การสอบเทียบเกี่ยวข้องกับการปรับเอาต์พุตของเซ็นเซอร์เพื่ออธิบายถึงผลกระทบของแม่เหล็กใกล้เคียง สามารถทำได้โดยใช้การปรับซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์

การวางตำแหน่ง

การจัดวางเซ็นเซอร์และแม่เหล็กอย่างระมัดระวังสามารถลดสัญญาณรบกวนและความอิ่มตัวได้ ควรวางเซ็นเซอร์ให้ห่างจากแม่เหล็กมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และการวางแนวของเซ็นเซอร์และแม่เหล็กควรได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีความไวสูงสุด

การเลือกเซ็นเซอร์

การเลือกประเภทเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมยังสามารถลดผลกระทบของแม่เหล็กได้ เซ็นเซอร์บางตัวมีความไวต่อการรบกวนและความอิ่มตัวมากกว่าตัวอื่น การเลือกเซ็นเซอร์ที่มีช่วงไดนามิกที่สูงขึ้นหรือความไวที่ต่ำกว่าสามารถช่วยลดผลกระทบของแม่เหล็กใกล้เคียง

บทสรุป

เซ็นเซอร์แม่เหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่หลากหลาย แต่ไม่สามารถวางไว้ใกล้กับแม่เหล็กเนื่องจากผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการรบกวนและความอิ่มตัว สัญญาณรบกวนเกิดขึ้นเมื่อแม่เหล็กใกล้เคียงเปลี่ยนลักษณะของสนามแม่เหล็กที่เซ็นเซอร์พยายามวัดนำไปสู่การอ่านที่ไม่ถูกต้องและลดความไว ความอิ่มตัวเกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กใกล้เคียงนั้นแข็งแกร่งมากจนทำให้ความสามารถของเซ็นเซอร์ในการวัดได้อย่างถูกต้องนำไปสู่การอ่านที่บิดเบี้ยวและลดช่วงไดนามิก

ปัจจัยหลายอย่างอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็กรวมถึงความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กระยะทางระยะทางและอุณหภูมิ การจัดวางเซ็นเซอร์อย่างระมัดระวังและแม่เหล็กการป้องกันการสอบเทียบและการเลือกเซ็นเซอร์สามารถช่วยลดผลกระทบของแม่เหล็กต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์แม่เหล็ก